一种舞台机械分布式全矩阵控制器的制作方法

本实用新型涉及一种舞台机械分布式全矩阵控制器。

背景技术：

现有技术：目前已有的舞台机械全矩阵控制器，主要以电气元件为主，单片机为辅进行控制。其核心的控制电路由继电器等电气元件搭建而成，单片机主要用来进行一些简单的信号运算处理。

其信号采集通道为直通式，与继电器回路相连，进入矩阵切换通道。单片机通过命令控制电平输出，使能不同位置的继电器线圈，继电器触点切换，让不同的输入通道和输出通道相连，完成信号切换输出。

现有技术主要具有以下缺点：

信号采集使用电气元件实现，速度慢，系统复杂。针对高速变化的周期信号，采样失真严重，造成编码器计数不准。

电气元件对于干扰的杂波响应不够灵敏，无法过滤工业现场各种设备产生的电磁干扰，容易造成系统失效，采集不到正确的数据。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本实用新型提供一种舞台机械分布式全矩阵控制器，可轻松实现工业环境的DI信号检测，并将控制器与现场工业环境隔离；提高系统可靠性。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的：一种舞台机械分布式全矩阵控制器，包括复位电路、时钟电路、EPCS接口电路、JTAG接口电路、DI电路和系统电源；复位电路、时钟电路、EPCS接口电路、JTAG接口电路、DI电路和系统电源均与EP1C6Q240C7芯片U6相连；

复位电路包括MAX809R电路芯片J4，；时钟电路包括25MHz晶振控制芯片U9；EPCS接口电路包括EPCS_JTAG插件U11；JTAG接口电路包括FPGA_JTAG插件U12；DI电路包括光耦电路；系统电源包括电源芯片。

作为优选方式，MAX809R电路芯片J4的2脚与所述芯片U6的29脚连接，25MHz晶振控制芯片U9的3脚与所述电阻R18的一端连接，电阻R18的一端与晶振U9的3脚连接。

作为优选方式，芯片U6的36脚与芯片U11的1脚连接；芯片U6的145脚与插件U11的3脚、电阻R20的一端连接，电阻R20的另一端接电源3.3V；芯片U6的26脚与插件U11的5脚连接、电阻R21的一端连接，电阻R21的另一端接电源3.3V；芯片U6的33脚与插件U11的6脚连接、电阻R22的一端连接，电阻R22的另一端接电源GND；芯片U6的25脚与插件U11的7脚连接，芯片U6的24脚与插件U11的8脚连接，芯片U6的37脚与所述插件U11的9脚连接。

作为优选方式，芯片U6的147脚与插件U12的1脚连接、电阻R24的一端连接，电阻R24的另一端接电源GND；芯片U6的149脚与插件U12的3脚连接。

作为优选方式，芯片U6的148脚与插件U12的5脚连接、电阻R25的一端连接，电阻R25的另一端接电源3.3V；芯片U6的155脚与插件U12的9脚连接、电阻R23的一端连接，电阻R23的另一端接电源3.3V。

作为优选方式，芯片U6的60脚与光耦U21的4脚、电阻R44的一端连接，电阻R44的另一端连接电源3.3V；光耦U21的1脚与电阻R43的一端连接，电阻R44的一端与DI输入信号D7_IN连接。

作为优选方式，电阻R18的电阻值大小为100Ω。

作为优选方式，电阻R20、电阻R21的电阻值大小为10kΩ。

作为优选方式，电阻R23、电阻R24、电阻R25的电阻值大小为1kΩ。

作为优选方式，电阻R43、电阻R44的电阻大小均为4.7kΩ。

本实用新型的有益效果是：借助于本实用新型，可轻松实现工业环境的DI信号检测，并将控制器与现场工业环境隔离；提高系统可靠性。

附图说明

图1为本实用新型结构框图；

图2为本实用新型结构示意图；

图3为图2中的A部分示意图；

图4为图2中的B部分示意图；

图5为图2中的C部分示意图；

图6为图2中的D部分示意图；

图7为图2中的E部分示意图；

图8为图2中的F部分示意图；

图9为图2中的G部分示意图。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本实用新型的技术方案，但本实用新型的保护范围不局限于以下所述。

如图1-图9所示，一种舞台机械分布式全矩阵控制器，包括复位电路、时钟电路、EPCS接口电路、JTAG接口电路、DI电路和系统电源；复位电路、时钟电路、EPCS接口电路、JTAG接口电路、DI电路和系统电源均与EP1C6Q240C7芯片U6相连；

复位电路包括MAX809R电路芯片J4，；时钟电路包括25MHz晶振控制芯片U9；EPCS接口电路包括EPCS_JTAG插件U11；JTAG接口电路包括FPGA_JTAG插件U12；DI电路包括光耦电路；系统电源包括电源芯片。

在一个优选实施例中，MAX809R电路芯片J4的2脚与所述芯片U6的29脚连接，25MHz晶振控制芯片U9的3脚与所述电阻R18的一端连接，电阻R18的一端与晶振U9的3脚连接。

在一个优选实施例中，芯片U6的36脚与芯片U11的1脚连接；芯片U6的145脚与插件U11的3脚、电阻R20的一端连接，电阻R20的另一端接电源3.3V；芯片U6的26脚与插件U11的5脚连接、电阻R21的一端连接，电阻R21的另一端接电源3.3V；芯片U6的33脚与插件U11的6脚连接、电阻R22的一端连接，电阻R22的另一端接电源GND；芯片U6的25脚与插件U11的7脚连接，芯片U6的24脚与插件U11的8脚连接，芯片U6的37脚与所述插件U11的9脚连接。

在一个优选实施例中，芯片U6的147脚与插件U12的1脚连接、电阻R24的一端连接，电阻R24的另一端接电源GND；芯片U6的149脚与插件U12的3脚连接。

在一个优选实施例中，芯片U6的148脚与插件U12的5脚连接、电阻R25的一端连接，电阻R25的另一端接电源3.3V；芯片U6的155脚与插件U12的9脚连接、电阻R23的一端连接，电阻R23的另一端接电源3.3V。

在一个优选实施例中，芯片U6的60脚与光耦U21的4脚、电阻R44的一端连接，电阻R44的另一端连接电源3.3V；光耦U21的1脚与电阻R43的一端连接，电阻R44的一端与DI输入信号D7_IN连接。

在一个优选实施例中，电阻R18的电阻值大小为100Ω。

在一个优选实施例中，电阻R19、电阻R20、电阻R21的电阻值大小为10kΩ。

在一个优选实施例中，电阻R23、电阻R24、电阻R25的电阻值大小为1kΩ。

在一个优选实施例中，电阻R43、电阻R44的电阻大小均为4.7kΩ。

在一个优选实施例中，控制器的连接关系如图2-图9所示。主控电路包括FPGA芯片U6、光耦U14、复位芯片J4、晶振U9、电源芯片J6、插件U11、插件U12、电阻R18、电阻R19、电阻R20、电阻R21、电阻R23、电阻R24、电阻R25、电阻R29、电阻R30。各部分功能描述[1]复位电路

复位电路监控电源电压，为控制芯片U6提供复位信号。

[2]时钟电路

为控制芯片U6提供25Mhz的外部时钟参考。

[3]EPCS接口电路

为芯片U6提供EPCS接口。

[4]JTAG接口电路

为芯片U6提供JTAG接口。

[5]DI接口电路

检测DI信号，外部DI信号经过光耦隔离后送入到芯片U6中。

[6]系统电源

为整个控制系统提供5V以及3.3V的控制电源。

复位电路：所述芯片J4的2脚与所述芯片U6的29脚连接，所述芯片J4的3脚电源3.3V，所述芯片J4的1脚接地。

时钟电路：所述芯片U9的3脚与所述电阻R18的一端连接，所述电阻R18的另一端与芯片U6的153脚连接。

EPCS接口电路：所述插件U11的1脚与所述芯片U6的36脚连接，所述插件U11的3脚与所述芯片U6的145脚、所述电阻R20的一端连接，所述电阻R20的另一端接电源3.3V。所述插件U11的5脚连接与所述芯片U6的26脚、所述电阻R21的一端连接，所述电阻R21的另一端接电源3.3V。所述插件U11的6脚连接与所述芯片U6的33脚、所述电阻R22的一端连接，所述电阻R22的另一端接电源GND。所述插件U11的7脚连接与所述芯片U6的25脚连接。所述插件U11的7脚与所述芯片U6的25脚连接。所述插件U11的8脚与所述芯片U6的24脚连接。所述插件U11的9脚与所述芯片U6的37脚连接。

JTAG接口电路：所述插件U12的1脚与所述芯片U6的147脚、所述电阻R24的一端连接，所述电阻R24的另一端接电源GND。所述插件U12的3脚与所述芯片U6的149脚连接。所述插件U12的5脚与所述芯片U6的148脚、所述电阻R25的一端连接，所述电阻R25的另一端接电源3.3V。所述插件U12的9脚与所述芯片U6的148脚、所述电阻R25的一端连接，所述电阻R25的另一端接电源3.3V。

DI接口电路：所述光耦U14的4脚与所述芯片U6的49脚、所述电阻R30的一端连接，所述电阻R30的另一端接电源3.3V。所述光耦U14的4脚与所述电阻R29的一端连接，所述电阻R29的另一端接DI输入信号D0_IN。

本实用新型有以下优点：

本系统信号进入前，经过采集系统的处理，过滤了不相关的电磁干扰，保证输入信号平稳干净的进入切换系统或FPGA芯片。

通过FPGA芯片提高了响应时间。并且FPGA芯片内部预留了指示和对比的接口，能更快速的定位信号可能出错的地方。

本实用新型结构简单，速度较快，提高了系统的可靠性。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，应当指出的是，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。